Physik am Freitag: Die Änderung der Lichtgeschwindigkeit und Unsichtbarkeitsumhänge

Die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit ist eine der wichtigsten Naturkonstanten der modernen Physik, da sie das Fundament von Einsteins spezieller Relativitätstheorie darstellt. Wie Arnold Sommerfeld jedoch bereits 1914 erkannte, gibt es in einem Material nicht nur eine einzige Geschwindigkeit des Lichts und einige dieser Geschwindigkeiten können schneller oder langsamer als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum sein.

Die Änderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit optischer Signale hat eine ganze Reihe praktischer Anwendungsfelder von der Meteorologie, über die zeitaufgelöste Spektroskopie bis zur Datenübertragung des Internet. 

Die weltweite Telekommunikation und das Internet laufen heute über optische Signale, die sich in den weltweit verlegten Glasfasern durch Ozeane und über Kontinente ausbreiten. Für die Verarbeitung muss das optische Signal jedoch in ein elektrisches umgewandelt werden. Dies verbraucht Zeit, Energie und verlangsamt die Übertragung. Mit optischen Speichern könnte man sich diesen Zwischenschritt sparen. 

Im Vortrag werden die verschiedenen „Lichtgeschwindigkeiten“ in einem dispersiven Medium beschrieben, es werden Möglichkeiten diskutiert, wie sich diese verändern lassen und es wird auf eine neue Methode zur Speicherung optischer Signale eingegangen. 

Wie im Vortrag ebenfalls gezeigt wird, lässt sich die Veränderung der Lichtgeschwindigkeit auch dazu nutzen, ein Objekt unsichtbar zu machen.